图像放缩 (matlab实现,不用自带的函数)

 

一 双线性插值图像放大程序

 

         1.使用说明：

此程序写得很简单，既可以用于放大，也可以用于缩小。

程序使用的图像文件名为moon.tif，你也可以换成其它的图像文件。但是要注意，程序不能处理彩色图像或灰度图像，只能处理二值图象,切记。此程序使用了的MATLAB的图像处理工具箱进行开发，所用的MATLAB版本为7.0。

2.原理解析：

首先，介绍一个双线性内插值。

其基础基于的基本思想就是双线性方程，f(x，y)=ax+by+cxy+d，来定义一个双曲抛物面与4个已知点的拟合，a到d四个值由已知的4个顶点的f(x，y)值来确定。

具体说就是，对于一个目的像素，设置坐标通过反向变换得到的浮点坐标为(i+u,j+v)，其中i、j均为非负整数，u、v为[0,1)区间的浮点数，则这个像素得值 f(i+u,j+v) 可由原图像中坐标为 (i,j)、(i+1,j)、(i,j+1)、(i+1,j+1)所对应的周围四个像素的值决定，即：

　　　　f(i+u,j+v) = (1-u)(1-v)f(i,j) + (1-u)vf(i,j+1) + u(1-v)f(i+1,j) + uvf(i+1,j+1)

其中f(i,j)表示源图像(i,j)处的的像素值，以此类推
         这种算法对于缩放比例较小的情况是完全可以接受的，令人信服的。一般的，缩小0.5倍以上或放大3.0倍以下，对任何图像都是可以接受的。　这就是双线性内插值法。双线性内插值法计算量大，但缩放后图像质量高，不会出现像素值不连续的的情况。但由于双线性插值具有低通滤波器的性质，使高频分量受损，所以可能会使图像轮廓在一定程度上变得模糊。

  

3.实验步骤:

 a.在matlab 中添加一个.m函数,命名为imagezoom.m.代码如下:

    function g=imagezoom(f,a)    %f 为一个图像，a放大倍数

    [m,n]=size(f);                             %读取原图像的大小

    M=fix(m*a);                                 %确定放大后的大小

    N=fix(n*a);

   g=double(zeros(M,N));              %开辟一块内存，大小为M*N

   for x=5:M-5                                   %利用双线性内插值法循环填充每个新像素，保存在g(x,y)中

      for y=5:N-5                                %因为在matlab中矩阵从(1,1)开如始的,为了避免读f(1,0)所以从5开始

         u=x/a;

         v=y/a;

         w=fix(u);

         z=fix(v);

         dw=u-w;

         dz=v-z;

         g(x,y)=[f(w+1,z)-f(w,z)]*dw+[f(w,z+1)-f(w,z)]*dz+[f(w+1,z+1)+f(w,z)-f(w,z+1)-f(w+1,z)]*x*y+ f(w,z);

      end

   end

   输入代码后,保存.

b.测试此函数。

在命令窗口中仿效输入如下命令：

 

I=imread(‘moon.tif’);

B=im2bw(I);          %转化为二值图像

C=imagezoom(B,0.5);                                %缩小为原来的0.5倍

imshow(B),title(‘原图’);

figure

imshow(C),title(‘修改图’);

如果输入无误的话就会出现两副大小相差两倍的“月亮”了。